徐成鵬
(安徽省繁昌第一中學(xué), 安徽 蕪湖 241200)
用辯證眼光看待不同時(shí)空尺度下的風(fēng)力作用與流水作用
徐成鵬
(安徽省繁昌第一中學(xué), 安徽 蕪湖 241200)
風(fēng)力作用與流水作用是兩種重要的外力作用,在外力作用發(fā)育的地貌中這兩種作用占據(jù)重要地位。近幾年高考試題中也多次考查外力作用下的地貌發(fā)育過程,其中風(fēng)力作用與流水作用出現(xiàn)頻率極高,但是學(xué)生答題結(jié)果往往讓我們大感意外,學(xué)生在答題時(shí)遇到干旱與半干旱地區(qū)不敢提及流水作用;遇到濕潤(rùn)與半濕潤(rùn)地區(qū)更不敢提及風(fēng)力作用。究其根本原因是學(xué)生將相關(guān)地理知識(shí)程式化和凝固化了,僅僅只記住了干旱與半干旱地區(qū)以風(fēng)力作用為主、濕潤(rùn)與半濕潤(rùn)地區(qū)以流水作用為主,脫離了具體時(shí)間和空間背景,忽視了地理事物發(fā)展過程中的階段性和復(fù)雜性。著名地理學(xué)家牛文元曾指出:對(duì)地理規(guī)律的認(rèn)識(shí)建立在兩個(gè)內(nèi)容的相互聯(lián)系中,一個(gè)是它的廣延性,即從空間角度去認(rèn)知;另一個(gè)是它的連續(xù)性,即從時(shí)間角度去認(rèn)知。當(dāng)我們面對(duì)大范圍空間或長(zhǎng)時(shí)間存在的地理事物或現(xiàn)象時(shí),往往需要將其劃分為不同尺度的空間或時(shí)間單位(尺度是指地理事象在空間和時(shí)間上的量度,也可指觀察和研究地理事象時(shí)所采用的空間或時(shí)間單位),以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理事物和現(xiàn)象的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)。針對(duì)不同的地理問題,需要采用不同的地理空間或時(shí)間尺度,因此在高三地理教學(xué)過程中要結(jié)合具體案例引導(dǎo)學(xué)生分析流水作用與風(fēng)力作用,即相關(guān)教學(xué)內(nèi)容要“落地”,避免“空對(duì)空”的說教,應(yīng)通過具體案例分析幫助學(xué)生建立起時(shí)空尺度觀念,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成用辯證的眼光看待地理問題的思維習(xí)慣。
對(duì)于地理空間尺度的劃分,由于學(xué)科任務(wù)和觀察視角的差異,劃分的結(jié)果也不同。1992年《地理教育國(guó)際憲章》把地理區(qū)域空間劃分為“當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、本區(qū)、本國(guó)、本洲、其他大洲和空間組合、全世界、全球結(jié)構(gòu)”的尺度序列。赫特納“將空間劃分為大陸、地區(qū)、地方和地點(diǎn)來理解地表”。[1]中科院魯學(xué)軍等人將地理空間
劃分為大、中、基本三種尺度,大尺度的地理空間在幾百平方千米以上;中尺度的地理空間在幾十平方千米到幾百平方千米;基本尺度的地理空間在幾平方千米到幾十平方千米。[2]筆者結(jié)合外力作用對(duì)地貌發(fā)育的影響和高中生認(rèn)知水平,將地理空間劃分為大、中、小三個(gè)尺度,但大尺度一般指數(shù)萬平方千米及以上;中尺度一般指數(shù)百平方千米到數(shù)千平方千米;小尺度一般指數(shù)十平方千米及以下。當(dāng)然上述劃分不是絕對(duì)的,還要結(jié)合具體問題看待。通過上述空間尺度劃分目的是讓學(xué)生在解題過程中明確地理原理所適用的空間尺度,如大尺度空間問題只能考慮大尺度因素,小尺度空間問題既要考慮大尺度和中尺度背景,又要考慮小尺度特殊情況。[3]
1.大尺度空間下的風(fēng)力作用與流水作用
在干旱和半干旱地區(qū)由于降水少、多大風(fēng),外力作用主要表現(xiàn)為風(fēng)力作用,如我國(guó)西北地區(qū),因?yàn)樯罹觾?nèi)陸,遠(yuǎn)離海洋,且有高山和高原阻隔,降水少,因此河流短小且多季節(jié)性河流,植被稀疏,地表多沙質(zhì)沉積物,冬春季節(jié)多大風(fēng)活動(dòng),外力作用主要表現(xiàn)為風(fēng)力作用。東部濕潤(rùn)與半濕潤(rùn)地區(qū)由于距海近,地形以平原和丘陵為主,受來自海洋的夏季風(fēng)影響,水汽充足,降水多,河流水系發(fā)達(dá),地表植被覆蓋率高,外力作用主要表現(xiàn)為流水作用。
2.中尺度空間下的風(fēng)力作用與流水作用
例11 (2009年安徽文綜33題)根據(jù)材料和圖1,結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題。
新疆羅布泊水面在古代曾經(jīng)超過3000平方千米,100多年前尚存500多平方千米,1972年完全干涸。塔里木河曾經(jīng)是羅布泊的主要水源。20世紀(jì)后半期,塔里木河流域修建水庫200多座,耕地面積擴(kuò)大約1倍。
運(yùn)用地理環(huán)境整體性原理,說明三角洲位置變化的主要過程。
圖1
參考答案:地理環(huán)境是各要素相互聯(lián)系、相互滲透和相互影響的整體;受氣候和人類活動(dòng)等因素的影響,注入羅布泊的水量減少,湖泊水位下降,河流入湖口向湖心延伸,三角洲位置前移;后來,河流水量銳減,搬運(yùn)作用顯著減弱,三角洲位置后退。
在干旱與半干旱地區(qū),有因?yàn)楦呱奖ǚe雪融水匯集形成河流,谷地內(nèi)流水作用明顯,河流侵蝕地貌和堆積地貌發(fā)育。河流在山區(qū)因流水侵蝕作用強(qiáng)烈,河谷多呈“V”型;河流出山后因流速減慢、河道變得開闊,流水搬運(yùn)能力減弱,泥沙堆積而發(fā)育沖積扇;河流入湖口或入海口因流速減慢泥沙堆積多發(fā)育三角洲。在濕潤(rùn)與和半濕潤(rùn)地區(qū)局部,受氣候的變化、河湖水位季節(jié)變化和特殊地形等因素影響,往往數(shù)年或數(shù)月內(nèi)以風(fēng)力作用為主。例1所選取的塔里木河流域以及羅布泊地區(qū)氣候極為干旱,但塔里木河入湖口處因流速減慢,泥沙沉積而發(fā)育三角洲,其三角洲位置變化與河流徑流量、氣候和人類活動(dòng)密切相關(guān),讀圖1可知該地三角洲位置發(fā)生過三次明顯變化:前兩次向湖心不斷推進(jìn);第三次后退。即受氣候變化和人類活動(dòng)等因素影響,當(dāng)注入羅布泊的水量減少,湖泊水位下降,河流入湖口向湖心延伸,三角洲位置前移;當(dāng)河流水量銳減,搬運(yùn)作用顯著減弱,三角洲位置后退。
3.小尺度空間下的風(fēng)力作用與流水作用
例22 (2013年全國(guó)新課標(biāo)II卷文綜36題)閱讀圖文資料,完成下列要求。
在濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)的湖畔、河邊和海濱,偶見規(guī)模較小的沙丘群。其形成的主要條件為所在地區(qū)沙源豐富、多風(fēng)、植被稀松。圖2所示區(qū)域中,M 處發(fā)育了規(guī)模較小的沙丘群;H縣城附近是著名的風(fēng)口,冬季風(fēng)力尤為強(qiáng)勁;河流發(fā)源于黃土高原地區(qū)。
圖2
(1)分析M處附近沙源較豐富的原因。
(2)分析H縣城附近冬春季節(jié)風(fēng)力強(qiáng)勁的原因。
(3)某課外活動(dòng)小組的同學(xué)對(duì)M處的沙丘群規(guī)模是否會(huì)擴(kuò)大產(chǎn)生了爭(zhēng)論,形成了兩種不同的觀點(diǎn)。選擇你支持的一種觀點(diǎn),為其提供論據(jù)。
觀點(diǎn)A:M處沙丘群規(guī)模會(huì)擴(kuò)大。
觀點(diǎn)B:M處沙丘群規(guī)模不會(huì)擴(kuò)大。
參考答案:(1)(M處附近的)河流從黃土高原攜帶大量泥沙,在河邊、河床沉積;(河水水位季節(jié)變化大,)枯水季節(jié)河床裸露;風(fēng)沙在此沉積。
(2)冬春季節(jié)盛行西北季風(fēng)(偏北風(fēng));河谷延伸方向與盛行風(fēng)向基本一致; H縣城附近為河谷交匯之地。(形成風(fēng)口,導(dǎo)致狹管效應(yīng))
(3)觀點(diǎn)A:M處沙丘群規(guī)模會(huì)擴(kuò)大。
論據(jù):該區(qū)域西臨黃土高原,北臨內(nèi)蒙古高原,大風(fēng)可將沙塵吹到此處;河流持續(xù)搬運(yùn)泥沙,人類活動(dòng)用水量增加,導(dǎo)致河床裸露期增長(zhǎng);風(fēng)出風(fēng)口后,在M地速度降低,風(fēng)沙在此沉積。
觀點(diǎn)B:M處沙丘群規(guī)模不會(huì)擴(kuò)大。
論據(jù):位于半濕潤(rùn)區(qū),降水較豐富,風(fēng)沙發(fā)生季節(jié)短(主要發(fā)生在冬春季節(jié));河流源地及流經(jīng)地區(qū)植樹造林保持水土(使河流搬運(yùn)的泥沙量減少);沙源集中分布在河床與河邊,面積較小,不足以形成面積較大的沙丘群;位于山區(qū),附近有水庫;沙丘群難以向周圍擴(kuò)展。
在局部小區(qū)域內(nèi),部分地貌發(fā)育過程既有風(fēng)力作用,也有流水作用,如海濱地區(qū)、湖濱地區(qū)和峽谷地區(qū)沙山的形成。海濱地區(qū)沙山成因主要是河流沿途攜帶了大量泥沙,流速減慢后在河口沉積,然后受洋流、潮汐、風(fēng)浪、海灣形狀和古今海平面變遷的影響,形成海岸上綿長(zhǎng)的沿岸沙堤和水下沙堤。強(qiáng)大的向陸風(fēng)把暴露在海岸上的沙粒吹起,在沿岸堤的阻礙下逐漸堆積,形成一道道巨大沙丘鏈。在濕潤(rùn)及半濕潤(rùn)的湖濱地區(qū)和峽谷地區(qū)地帶,當(dāng)沙質(zhì)地表植被遭到破壞、沙體裸露,干季與風(fēng)季在時(shí)間上同步時(shí),經(jīng)風(fēng)力作用同樣可以產(chǎn)生沙丘起伏的地表景觀。河北懷來縣軍都山下的沙山(緊鄰北京),位于軍都山和官廳水庫之間,東沙龍南北長(zhǎng)幾百米,西沙龍南北長(zhǎng)近千米,最高沙丘有三四十米。它地處內(nèi)蒙古高原向華北平原過渡的末端,在張北高原大馬群山、太行山余脈和北京軍都山的三重?cái)D壓下,南北兩端的群山呈現(xiàn)出“V”字形結(jié)構(gòu),是著名的大風(fēng)口。冬季從西伯利亞南下的強(qiáng)勢(shì)氣流灌入“V形”地帶,在這里受到地形擠壓,形成狹管效應(yīng),風(fēng)速進(jìn)一步加大,大風(fēng)攜帶大量沙塵,出峽谷后風(fēng)速減慢沙塵沉降。發(fā)源于山西的桑干河、發(fā)源于內(nèi)蒙古的洋河及媯水河在懷來縣匯成永定河,從上游帶來了大量的泥沙在下游河床沉積。該地屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū),河流水位季節(jié)變化大,枯水期河床裸露提供豐富的沙源;另外,幾十年前,官廳水庫的建設(shè)進(jìn)一步破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)植被,“沙”源變得更加豐富。由此可見該地沙丘演化受沙源和人類活動(dòng)共同制約。
作為地理認(rèn)知的對(duì)象,地理事物都占有或綿延一定的地理空間,因而其具有空間性,空間視角因此成為地理認(rèn)知的主要視角。但同時(shí)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,所有地理事物都是有時(shí)間“雕琢”而成,并將在時(shí)間的延續(xù)中繼續(xù)演變。因而基于時(shí)空視角的認(rèn)知既契合了地理事物產(chǎn)生、演變、存在的本來面目,也符合認(rèn)識(shí)論意義上的科學(xué)原則,這是認(rèn)識(shí)并理解地理過程及其意義的根本所在。[4]按時(shí)間長(zhǎng)短可將時(shí)間劃分為地質(zhì)年代、時(shí)期、具體年份、季節(jié)、日期、時(shí)刻。[5]筆者結(jié)合外力作用發(fā)育地貌過程所需時(shí)間長(zhǎng)短,在此將時(shí)間劃分為長(zhǎng)時(shí)間、中時(shí)間和短時(shí)間三個(gè)尺度。長(zhǎng)時(shí)間一般指數(shù)十萬年甚至更長(zhǎng),如地質(zhì)歷史時(shí)期;中時(shí)間一般指數(shù)百年到數(shù)萬年,如間冰期;短時(shí)間一般指數(shù)十年甚至更短,如不同年份或不同季節(jié)。
1.長(zhǎng)時(shí)間尺度下的風(fēng)力作用與流水作用
有些地貌的發(fā)育過程極其漫長(zhǎng),甚至長(zhǎng)達(dá)數(shù)億年,如黃土高原地表形態(tài)形成過程,可分為“黃土堆積”和“流水侵蝕”兩個(gè)階段。其中黃土堆積根據(jù)堆積環(huán)境進(jìn)一步劃分為三個(gè)時(shí)期:①早更新世,相當(dāng)于第一次大冰期,氣候比第三紀(jì)干旱、寒冷,發(fā)生午城黃土堆積;②中更新世,相當(dāng)于第二次大冰期,氣候進(jìn)一步變化,堆積了離石黃土,范圍廣、土層厚,構(gòu)成黃土高原主體;③晚更新世,相當(dāng)于第三次大冰期,氣候變得更加干旱,堆積了馬蘭黃土,厚度小,但分布地區(qū)更廣。全新世后氣候逐漸變得溫暖濕潤(rùn),黃土高原地貌發(fā)育進(jìn)入流水侵蝕階段,疏松的黃土層經(jīng)流水侵蝕,形成如今千溝萬壑的地表形態(tài)。
2.中時(shí)間尺度下的風(fēng)力作用與流水作用
例33 (2014年安徽卷文綜31~32題)鄱陽湖地區(qū)夏季的風(fēng)向、降水等受西太平洋副熱帶高壓脊位置變化的影響。鄱陽湖汛期水位上升,湖面遼闊;枯水期水位下降,水流歸槽成為贛江。圖中的沙嶺沙山(29.5°N附近)形成于2萬年前,由松散沙粒組成。沙山臨湖一側(cè)發(fā)育了一系列壟(脊)槽(谷)相間的地形。讀圖3,完成1~2題。
圖3
1.受大氣環(huán)流和地形分布的影響,圖3(b)所示地區(qū)
A.全年以偏北風(fēng)為主,冬半年風(fēng)速較大
B.夏半年以西南風(fēng)為主,風(fēng)速較大
C.全年以偏南風(fēng)為主,夏半年風(fēng)速較小
D.冬半年以東北風(fēng)為主,風(fēng)速較小
2.沙山及沙山上壟槽相間地形形成的主要外力作用分別是
A.風(fēng)力堆積、流水侵蝕 B.流水堆積、風(fēng)力侵蝕
C.風(fēng)力堆積、風(fēng)力侵蝕 D.流水堆積、流水侵蝕
答案:1.A 2.C
中時(shí)間尺度下發(fā)育的地貌既“古老又現(xiàn)代”,如位于濕潤(rùn)地區(qū)鄱陽湖畔沙山的形成。在鄱陽湖北部的濱湖地帶,分布著一些主要由松散沙粒組成的崗丘,當(dāng)?shù)厝艘约耙恍W(xué)者稱之為“沙山”。已有的研究認(rèn)為,湖濱沙山是風(fēng)成的沙丘,沙粒源自裸露的湖灘,在末次冰期由冬季風(fēng)搬運(yùn)后堆積形成的。構(gòu)成沙山中壟狀地形的沙層堆積于約20kaBP以前的末次冰期,據(jù)此推測(cè)在冬季風(fēng)最強(qiáng)的階段(18~14kaBP),沙山由以前的風(fēng)沙堆積轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)沙侵蝕。位于江西省北部的星子縣為濕潤(rùn)的東亞季風(fēng)控制,除7月盛行偏南風(fēng),其余各月多偏北風(fēng)。這種現(xiàn)象與地形密切相關(guān),星子縣西側(cè)的廬山山體呈北東-南西走向,九江以下長(zhǎng)江河谷段走向與廬山山體基本一致,運(yùn)動(dòng)的氣流順應(yīng)地形變化,因而全年表現(xiàn)為偏北風(fēng)為主。冬半年偏北風(fēng)較大的風(fēng)速也與地形有關(guān),長(zhǎng)江以北數(shù)百公里沒有地形阻擋,至鄱陽湖時(shí),湖口段呈瓶頸狀,走向北北東,產(chǎn)生狹管效應(yīng),風(fēng)速加大,加之湖面摩擦系數(shù)小,風(fēng)速在湖面上再次加大。[6]鄱陽湖水位年內(nèi)變化大(5米以上),水面“夏季一大片,冬季一條線”。夏季汛期水位上升,湖面遼闊,湖泊接納五河來水,此時(shí)隨河流輸入大量泥沙,因湖區(qū)水流速度慢,泥沙大量沉積。冬季枯水期水位下降,洲灘裸露,水流歸槽成為“贛江”,所以在每年枯水期,強(qiáng)勁的冬季風(fēng)可將湖灘裸露的泥沙吹揚(yáng)起來,再經(jīng)風(fēng)力搬運(yùn)到湖濱堆積,慢慢形成沙山。
3.短時(shí)間尺度下的風(fēng)力作用與流水作用
例4 4 (2013年福建卷文綜9~10題)圖4為雅魯藏布江中游寬谷的爬升沙丘,讀圖完成1~2題。
圖4
1.該沙丘位于
A. 沖積扇 B. 洪積平原 C. 三角洲 D. 河漫灘
2.圖5中能正確示意沙丘剖面及其外力作用主要方向的是
圖5
A.① B.② C.③ D.④
答案:1.D 2.C
短時(shí)間尺度往往對(duì)局部小尺度地貌發(fā)育產(chǎn)生影響較大,特別是水量變化較大河谷和湖濱地區(qū),豐水期接受流水堆積,枯水期裸露的河灘或湖灘接受風(fēng)力侵蝕、搬運(yùn)和堆積,如雅魯藏布江河谷中的沙丘。雅魯藏布江河谷是印度洋水汽北上的重要通道,加上地形抬升該地區(qū)年降水量大,但降水的季節(jié)差異極大,4~9月份降水量能占全年八九成。豐水期河流從上游攜帶的泥沙在中下游地區(qū)沉積;另外,河谷地帶由于交通方便,人類活動(dòng)強(qiáng)度不斷加大,部分地方出現(xiàn)濫砍、濫牧、濫墾現(xiàn)象,加劇了地表的裸露,雨季暴雨沖刷,富含沙土的雨水匯入河谷。一般來說,河漫灘和階地上植被較少,當(dāng)冬春干旱季節(jié)河水水位下降,多沙的河床和河漫灘便會(huì)直接暴露。而就在氣候干旱的10月到次年3月份,也恰好是河谷中風(fēng)速較大的時(shí)期,容易形成“沙風(fēng)”,“沙風(fēng)”受山地阻擋堆積形成沙丘,因而在江邊的很多強(qiáng)風(fēng)口地段,河沙經(jīng)年復(fù)一年搬運(yùn)、堆積,形成大大小小的沙丘。
總之,在外力作用發(fā)育地貌過程中,既可以以風(fēng)力作用為主,也可以以流水作用為主;既可以先接受風(fēng)力作用,后接受流水作用,也可以先接受流水作用,后接受風(fēng)力作用,還可以風(fēng)力作用與流水作用交替出現(xiàn)。分析相關(guān)問題要做到具體問題具體分析,不能脫離問題的具體時(shí)空背景,要學(xué)會(huì)用辯證的眼光看待風(fēng)力與流水作用,切不可一概而論。
[1] 魯學(xué)軍,勵(lì)惠國(guó),陳述彭.地理時(shí)空等級(jí)組織體系初步研究[J].地球信息科學(xué),2003(1)∶60-66.
[2] 魯學(xué)軍等.地理空間的尺度—結(jié)構(gòu)分析模式[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2004,23(2)∶107-124.
[3] 徐成鵬.關(guān)注地理問題的時(shí)空尺度[J].地理教學(xué),2014(19)∶45-47.
[4] 丁生軍.地理過程及其認(rèn)知的意義[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2015(10)∶16-18.
[5] 徐成鵬.地理信息呈現(xiàn)方式及其備考策略[J].地理教學(xué),2013(3)∶42-44.
[6] 韓志勇,李徐生,張兆干等.鄱陽湖湖濱沙山壟狀地形的成因[J].地理學(xué)報(bào),2010(3)∶331-338.